CODEERMACHINES EN CRYPTOGRAFIE
The Gold-Bug
Home


Over The Gold-Bug

Originele illustratie The Gold-Bug door Felix O. C. DarleyIn 1840 publiceerde Edgar Allan Poe een stuk in Alexander's Weekly Messenger, een krant in Philadelphia, waar hij de lezers vroeg hun eigen cryptogrammen in te sturen die hij dan zou ontcijferen. Initieel ontving hij cryptogrammen uit Philadelphia, maar weldra kwamen ze uit alle hoeken van de Verenigde Staten. Hij publiceerde de cryptogrammen en hun oplossingen in vijftien edities van Alexander's Weekly Messenger.

In 1841 publiceerde Poe het essay "A Few Words on Secret Writing" in Graham's Magazine, waarin hij ook de respons op zijn wedstrijd beschrijft. Dit essay bevatte ook het beroemde citaat dat "het menselijke vernuft geen vercijfering kan bedenken die het menselijke vernuft niet kan oplossen".

In de 19de eeuw waren geheimschrift en cryptografie voor de meeste mensen een onbekende en mysterieuze kunst, en Poe had plots een enorme interesse in cryptografie opgewekt bij het grote publiek. Dank zij Poe's publicaties werden cryptogram puzzels zeer populair in kranten en weekbladen. Geïnspireerd door het succes van de cryptogrammen en de grote interesse in zijn essay besliste hij een kort verhaal te schrijven waar cryptografie in voorkwam.

Nadat hij The Gold-Bug (De Goudkever) schreef diende hij het kortverhaal in voor een schrijfwedstrijd. Hij won de hoofdprijs en 100$. Het verhaal werd op 21 juni 1843 gepubliceerd in de Philadelphia's Dollar Newspaper. Het verhaal wordt aanzien als de eerste belangrijke publicatie in populaire niet-technische literatuur dat cryptografie in zijn verhaallijn bracht. The Gold-Bug bevat een gedetailleerde beschrijving hoe men een cryptogram moet oplossen met letter-frequentie analyse. Het verhaal werd een enorm succes en hielp cryptografie populair te maken in the 19de eeuw.

Edgar Allan Poe's The Gold-Bug is even iconisch voor cryptografie in de literatuur als David Kahn's Codebrekers is voor historische publicaties. Het werd zijn meest gelezen en bekendste verhaal. Veel lezer hebben hun eerste stappen in cryptografie gezet na het lezen van zijn verhaal - enkelen werden zelfs belangrijke codebrekers - en meerdere schrijvers werden geïnspireerd door Poe om hun eigen verhaal te over vercijferde berichten en codes te schrijven.

Het verhaal

Het hoofdpersonage in het verhaal is William Legrand, een man die op Sullivan's Island woont, nabij Charleston, South Carolina, om te ontsnappen aan zijn problemen. Legrand ontdekt een goudglanzende kever, maar leent deze uit aan een kennis. Wanneer zijn vriend, de verteller van het verhaal, Legrand bezoekt verteld die hem over zijn zeldzame kever met een doodshoofd op en hij tekent de kever op een blad papier. Enkele weken later vraagt Legrand zijn vriend om onmiddellijk langs te komen. Wanneer die toekomt vraagt Legrand, die zich zeer vreemd gedraagt, zijn vriend om hem te vergezellen op een expeditie naar het woud aan de rotsen om een schat te zoeken. De vriend vreest dat Legrand zijn verstand verloren heeft maar vergezeld hem uit bezorgdheid om Legrand's gezondheid. Uiteindelijk blijkt dat het papier, waar Legrand de kever op had getekend, een vercijferd bericht bevatte in onzichtbare inkt. Legrand legt vervolgens uit hoe hij het bericht ontdekte en hoe hij het ontcijferde, waardoor hij uiteindelijk op zoek ging naar de schat.

Het cryptogram, ontdekt door Legrand:

Afbeelding door Dirk Rijmenants - Codeermachines & Cryptografie

Een afdrukbare versie is hier beschikbaar.

The Gold-Bug is niet enkel een verhaal over de ontdekking van een verborgen schat maar ook een prachtige introductie in cryptografie en codebreken. Het prikkelt de nieuwsgierigheid van de lezer en Poe geeft een gedetailleerde uitleg hoe het cryptogram moet opgelost worden. Daarbij geeft hij ook de oplossing. Het bericht zelf ontcijferen is echter nog spannender dan te lezen hoe Legrand het doet in het verhaal. Kan ik jou uitdagen, net als Poe indertijd, om Legrand's bericht te ontcijferen dat meer dan 160 jaar geleden werd samengesteld?

Het bericht oncijferen

In plaats van eenvoudigweg Poe's verhaal te lezen zal ik de techniek tonen en jou de kans geven om het allemaal zelf te doen. Het kan nuttig zijn om The Gold-Bug eerst te lezen omdat het verhaal informatie kan bevatten om het cryptogram te helpen ontcijferen. Lees echter niet verder dan waar het cryptogram staat! Niet vals spelen door verder te lezen of te gluren! Op het internet zoeken naar Poe of naar The Gold-Bug zal de pret ook bederven. Denk er aan dat het bericht in de Engelse taal geschreven is!

Het bericht is vercijferd met behulp van mono-alfabetische substitutie, een vercijfering waar de letters van het alfabet vervangen zijn door andere letters of symbolen. We kunnen het aantal mogelijke combinaties berekenen voor 26 letter, vervangen door 26 symbolen: De eerste letter wordt vervangen door één van de 26 symbolen, de tweede letter door één van de 25 overige symbolen enzovoort (26 x 25 x 24…x 3 x 2 x 1). Het totaal aantal verschillende mannieren om de 26 symbolen toe te wijzen aan 26 letters is niet minder dan 403.291.461.126.605.635.584.000.000. Hoe is het mogelijk om zo'n cryptogram op te lossen? Eeuwen lang leek substitutie-vercijfering onbreekbaar...maar het is eenvoudiger dan het lijkt.

Hoewel er triljoenen mogelijkheden zijn om een set symbolen aan letters to te wijzen, zijn er slechts een paar manieren om klinkers en medeklinkers te combineren in een natuurlijke taal. Strikte regels bepalen welke lettercombinaties mogelijk en welke verboden zijn. De syntaxis schrijft voor in welke volgorde woorden geschreven moeten worden en welke vervoegingen gebruikt dienen te worden. Wanneer we letters vervangen door andere letters of symbolen volgen deze symbolen nog steeds de strikte regels en creëren dus patronen die we kunnen detecteren. Net als bepaalde lettercombinaties onmogelijk zijn (SMG, AZK...) zo zullen bepaalde symbolen elkaar mijden. Net als bepaalde klinkers steeds in een set van medeklinkers past (BR?ND, VL?T...) zo zullen sommige symbolen elkaar aantrekken. Maar hoe beginnen we hier aan?

Het geheime wapen is letter-frequentie analyse, de basis van alle codebreken. Elke taal heeft zijn eigen typische verdeling van letters in een tekst. In het Engels, de taal van het vercijferde bericht, is de letter e veruit de dominantste letter met gemiddeld 12,7 procent. Als we enkele van de meest gebruikte klinkers or medeklinkers kunnen lokaliseren in een vercijferde tekst, of we vinden terugkerende combinaties van symbolen, dan geven de regels van de taal ons sterke aanwijzingen naar de woorden waarin ze gebruikt werden of the letters die ze voorstellen. Hieronder vind je de letters van het alfabet, geordend van meest frequent links tot minst frequent rechts (Poe gebruikte een oudere en verschillende tabel).

E T A O I N S R H L D C U M F P G W Y B V K X J Q Z

Voor Legrand's bericht beginnen we met een geruit blad en schrijven het geheime bericht er op met pen. Laat enkele lege rijen tussen elke rij van het bericht, om je oplossing eronder te schrijven in potlood (eenvoudig te corrigeren met gom). Tel hoeveel maal elk symbool voorkomt in het cryptogram. De resultaten ordenen we in een tabel. Je zult zien dat één symbool er duidelijk uit springt. Dit is onze eerste belangrijke aanwijzing. Dit meest frequente symbool vervangt zonder twijfel de meest frequente gebruikte letter in het alfabet. Schrijf je eerste resultaat onder de desbetreffende symbolen op je blad met het bericht.

Tracht vervolgens terugkerende combinaties van symbolen te vinden. De meest gebruikte woorden in het Engels zijn, in volgorde van frequentie: THE, OF, AND, TO en IN. We moeten dus zoeken naar identieke combinaties van symbolen die de meest frequente letters bevat die we al vonden. Daarom zouden we elke THE vrij snel moeten kunnen vinden. Zoja, dan hebben we de oplossing gevonden voor twee nieuwe letters. Maak een tweede tabel met alle symbolen en hun bijhorende letters die je al vond.

Ondertussen moet je meer en meer letters kunnen vinden door fragmenten te vervolledigen. Als je bijvoorbeeld het fragment T?EE hebt, zijn er niet zoveel woorden die dit fragment compleet kunnen maken. Paren van letters (aa, ee, oo...) komen regelmatig voor maar er zijn niet zoveel woorden die zo'n letterparen hebben. Tracht deze woorden te vinden. Als je iets niet onmiddellijk ziet, probeer dan alle letters van het alfabet tot je iets leesbaar ontdekt. Elke nieuwe letter zal je helpen om meer en meer fragmenten de reconstrueren. Wees geduldig. Het kan even duren voor een woord tevoorschijn komt maar eens je vier of vijf letters kent ga je in rechte lijn naar de finish.

Veel geluk... en zorg dat je niet gebeten word door de kever!

Downloads

Externe Links

Een kleine noot: in de originele editie werd één symbool "(" niet afgedrukt nabij het einde van het bericht, net na ‡9;48; hoewel Legrand net dat ontbrekende symbool beschrijft om te helpen bij het vinden van een woord. Aangezien het verhaal naar dat symbool refereert is het onwaarschijnlijk dat het met opzet werd weggelaten en is het waarschijnlijk verloren tijdens het drukken.


© Copyright 2004 - 2016 Dirk Rijmenants

Home